伴随我国高速铁路的快速发展,以北京南站、武汉站、成都东站等为代表的现代化铁路客运站陆续完成规划建设,开始进入运营组织阶段。作为连接铁路运输网与城市交通网的重要节点,这些铁路客运站往往汇集了常规公交、城市轨道交通、出租车、私家车、网约车等多种城市交通方式,形成铁路客运枢纽。上述各类城市交通系统承担着铁路出发和抵达旅客的聚集与疏解衔接任务,共同组成了铁路客运枢纽的衔接系统。衔接系统的协调状况不仅影响着铁路旅客的出行效率,也影响着铁路客运枢纽功能的发挥、运输企业的效益以及城市的形象。运营计划层面的枢纽衔接系统协调,主要包括运能协调和时间协调两个方面,分别对应衔接方式间的运能结构匹配问题和衔接方式内的发车频率优化问题。但现有工作主要存在三方面的不足:一是现有行为分析调查对试验策略的选择,即试验设计方法和试验情景数的联合选择问题研究较少,难以有效指导试验情景表的构建。二是现有枢纽换乘行为分析模型只能描述旅客对衔接方式选择影响因素的偏好异质性,忽略了对属性处理异质性的表达。三是传统协调优化模型对需求弹性以及弹性的异质性考虑不足,将运能协调和时间协调作为两个独立问题来处理,忽略了弹性需求下运能协调和时间协调间存在的关联性。为了能更好掌握铁路旅客衔接换乘行为、进而有效开展衔接系统运能与时间一体化协调优化,本文对衔接换乘行为调查试验设计策略、衔接换乘行为分析复合异质性模型、旅客衔接换乘等候时间价值、考虑异质性需求弹性的衔接系统协调建模技术等问题进行了研究。主要完成工作和结论如下:1.开展铁路客运枢纽衔接系统组成及参与主体交互分析,梳理“衔接交通政策”、“衔接交通服务”、“旅客衔接方式选择”三者间的双向关联,探讨开展旅客衔接换乘行为分析在衔接系统协调研究中的必要性。分析衔接系统服务水平在衔接系统“能力协调”和“时间协调”间的桥梁作用,提出衔接系统“运能”与“时间”一体化协调的研究问题。探讨“集中指挥”和“自组织”两种衔接系统协调管理机制,分析两种机制下衔接系统的供需平衡关系和协调演化路径,为后续开展旅客衔接换乘弹性需求描述、统筹开展衔接系统运能和时间一体化协调建模理清思路。2.从提升叙述偏好调查数据质量的角度,基于数值分析法对常用叙述偏好调查试验设计方法在不同试验情景数下的统计特性进行了比较,提出了一种联合均匀设计方法与效率设计方法的两阶段试验设计策略。以成都东客站聚集和疏解旅客衔接换乘方式选择问题为实证对象,对提出的试验设计策略进行了应用。结果表明,均匀-效率两阶段试验设计策略同时具备均匀设计方法试验情景数选择灵活的优势,以及效率设计方法参数标定精度优良的特点,在两个衔接方向上均能有效减少试验设计情景数、降低问卷调查发放与回收工作量、提高调查效率,具有良好的实际操作性。同时,针对预调查中发现的部分受访者主动忽略或合并处理部分属性信息的现象,在第二阶段调查中增加了受访者属性处理异质性的自述调查,采集了受访者属性处理自述数据。3.针对调查过程发现的受访者属性处理异质性现象,提出一种能同时表达受访旅客属性偏好、属性处理双重异质性的换乘行为分析复合异质性模型,提升了换乘行为分析模型的解释能力和精细化表达水平。在效用函数中引入属性考虑指示变量和合并赋权参数变量,结合旅客偏好异质性的离散型偏好分布描述,实现了复合异质性的复合表达,拓展了传统离散选择模型中的全属性处理假设,弥补了只能进行属性偏好异质性描述的缺陷。针对复合异质性模型参数标定解析求解复杂的特点,给出了基于BHHH算法的极大似然函数估计参数标定方法。以成都东客站为实证对象,构建了铁路旅客聚集和疏解衔接方式选择的复合异质性模型,并结合调查数据完成了复合异质性模型及其有关单异质性模型的参数标定工作。通过比较不同模型在调整R2、标准化赤池信息量指数、求解时长、属性显著性捕捉能力,等四个方面的表现,验证了复合异质性模型相比传统离散选择模型在拟合效果和属性显著性表达能力方面的优良性。4.面向集中指挥和自组织两种协调组织机制,分别构建了考虑异质性需求弹性的多目标优化模型和广义纳什均衡博弈模型,实现了枢纽衔接系统能力与时间的一体化协调优化,拓展了传统协调优化模型中的同质化需求弹性假设,弥补了能力协调与时间协调分散优化的不足。针对集中指挥机制多目标优化问题求解中的帕累托解集特征,设计了基于NSGAII的求解算法和基于模糊隶属度的最佳妥协解选择方法;针对自组织机制广义纳什均衡博弈问题,证明了广义纳什均衡解的存在性,并将其转化为一个非线性约束的非线性规划问题,设计了遗传算法进行求解。以成都东客站一天中高峰、平峰、夜间三个时段为背景开展了算例分析,验证了模型的有效性,借助两种机制协调状态的表征量分析结果,提出了协调管理的政策建议。本文的研究完善了叙述偏好试验设计策略选择方法,能有效减少试验设计情景数、降低问卷调查发放与回收工作量、提高调查效率。拓展了传统离散选择模型中的全属性处理假设,弥补了只能进行属性偏好异质性描述的缺陷,实现了枢纽换乘行为分析的复合异质性表达、提高了模型解释能力和描述准确性。拓展了传统协调优化模型中的同质化需求弹性假设,弥补了能力协调与时间协调分散优化的不足,实现了考虑异质性需求弹性的枢纽衔接系统能力与时间一体化协调优化。可为运营计划层面的衔接系统协调方案制定提供方法借鉴和决策支持。